混合动力汽车技术-2

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基于以上原因，从上世纪80年代，国内 外掀起了电动汽车的研发热潮，法国、日
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本、美国、德国等都经过试验和示范运行， 开发出具有商品化水平的纯电动汽车，如 法国PSA公司的标志P106和雪铁龙AX电动 轿车，日本丰田汽车公司的RAV-4EV电动 轿车，美国通用汽车公司的EV1电动轿车等。
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混合动力电动汽车

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电油混合动力车 “油电”和“电油”，这“两字”的颠倒，却 代表着技术路线的巨大差别。

油电混合动力电动车的基本思想，是以 内燃机做为基本的动力，而以电弥补内 燃机在耗油和污染方面缺点。电油混合 动力电动车的基本思想，是以电作为基 本的动力，而以油弥补蓄电池在储能， 亦即在如何维持较长持续里程方面的缺 授人以鱼不如授人以渔 点。
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混合动力汽车技术--1
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主讲: 朱明
高级技师、经济师、工程师 高级技能专业教师 汽车维修高级考评员 授人以鱼不如授人以渔
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1 混合动力汽车技术现状
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基于节能和环保问题的汽车 动力系统发展方向：

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现在在电油混合动力电动车方面所提出的新思 想是：在60公里运行距离内，将全使用蓄电池 作为动力，以解决居民们上下班所需用到的能 源，在我国绝大多数大、中城市行驶可不用一 滴汽油；而且，用晚上的低谷电充电，省掉了 修建抽水蓄能电站的投资；仅在居民作长距离 旅行在高速公路上以较高速度行驶时，才改用 “油”，以弥补蓄电池储能的不足！
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丰田Prius混合动力汽车

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与同等排量的普通汽车相比，混合动力 车在市区行驶的节油率达到了37.3%～ 47.5%，在市郊行驶的节油率也达到 19.8%～36.0%，一般情况下，百公里油 耗只有4升左右，大大少于目前普通汽车 的油耗。
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目前电动汽车推广应用中的 困难

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1) 电池的性能低、价格贵、寿命短；使得电动汽车一次充 电行驶里程短（铅酸电池 在100 km左右，Ni-MH电池在 150 km左右），尚不能满足人们对汽车机动性的要求； 电池的价格昂贵，一套整车使用的Ni-MH电池或锂离子电 池的价格比汽车（不含电池）还高，且2～3年必须全部更 换，使用费用大。目前尚未研制出性能价格比能与内燃机 相比的电池。 2) 电动汽车的充电时间长，充满一次需要4～8小时。充 电设施投资大、建设周期长。 3)当前世界石油供应相对充分，石油资源枯竭的问题尚不 明显。而各级政府对电动汽车应该采用的优惠政策，如峰 谷电价差别、排放补贴等并未实施。
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混合动力电动汽车

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根据国际机电委员会下属的电力机动车 技术委员会的建议，HEV的定义为:由两 种或两种以上的储能器、能源或转换器 作驱动能源，其中至少有一种能提供电 能的车辆。而一般人们常说的HEV是指 既有内燃机又有电动机驱动的车辆。
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zhubob@21cn.com 我国也将电动汽车的研究开发列入“八五”、“九五”国
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家科技攻关项目，并于1996年6月建成广东汕头国家电动 汽车试验示范基地。“十五”期间，国家科技部将电动汽 车项目列入国家“863”重大专项。成了资助电池、电机及 其控制系统、整车控制系统以外，重点资助北京市（北京
混合动力电动汽车

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电油混合动力车是向纯电动车的过渡车 型。电油混合动力车只需9-10kwh的锂离 子电池，只是纯电动车的1/6，整车成本 大大降低。随着锂离子电池性价比进一 步提高，电池数量逐步增加，直到实现 全电动。
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电油混合动力电动车的新思想
丰田Prius混合动力汽车

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在2003年纽约国际车展上，日木丰田公 司展出了采用第二代丰田混合动力系统 (Toyota Hybrid System, THS II)的混合动 力轿车Prius2004, THS II采用了5OOV的 高压动力电，驱动电动机的最大功率可 达5OKW。
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混合动力电动汽车的优势：

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与纯电动汽车比较： (1). 由于电池的容量大大减小，而使整车自重减 小、成本降低。 (2). 汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水 平。不必要重新建设庞大的充电设施和取消每天 的充电维护工作； (3).保证驾车和乘坐的舒适性（保证空调、暖风、 动力转向等的使用）。
理工大学牵头）进行纯电动大客车的研发和示范运行。
2005年6月21日由国家发改委正式批准，14辆铅酸电池纯 电动公交大客车在北京公交121路线投入商业化运行。另 一个课题资助天津清源动力公司（中国汽车技术研究中心） 进行纯电动轿车的研究开发和示范运行。其中有5辆纯电 动轿车于2005年初首次出口到美国。
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混合动力电动汽车

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混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，简称HEV）是将电力驱动与辅助 动力（APU）结合起来，充分发挥二者各 自的优势及二者相结合产生的优势的车辆。 辅助动力可以采用燃烧某种燃料的原动机， 如内燃机、燃气轮机等或其它动力发电机 组
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零排放”：电动汽车在运行中无废气排放，即使将 发电厂的排放进行等效换算，也是超低排放。此外，电厂 可以远离市区建设，对城市污染较小。 2）解除汽车对石油资源的依赖：电是二次能源，可以从 多种途径获得，例如，煤、水、风、太阳能、潮汐、生物 质、核能等，其中许多为可再生能源。 3）系统效率高：燃油汽车的能量循环：从原油－精炼－ 加油站－燃油汽车。电动汽车的能量循环：从原油－粗炼 －发电厂－充电站－电动汽车。据日本学者的研究结果， 后者比前者能量效率高12～17％。此外，电动汽车可以利 用晚间电网的低谷电充电，以提高电网总的能量效率。 4）电动汽车的噪声低、振动小。
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日本美国混合动力汽车的现状

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混合动力电动汽车的商业化已经在日本 和美国逐渐推广。丰田汽车公司的Prius混 合动力轿车已经在日本和美国销售了39万 辆以上。混合动力公交大客车在美国纽约、 西雅图和加州等地也已经销售和示范运行 数百辆。巴西在里约热内卢用混合动力方 式改造了几条公交路线，采用柴油机和铅 酸电池串连式混合动力结构，取得了节油 和降低排放的良好效果。
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电动汽车有三种类型：由电池驱动的纯 电动汽车、由内燃机为主动力，蓄电池 为辅助动力的油电混合动力电动车以及 燃料电池电动车。
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混合动力电动汽车

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油电混合动力电动车在技术上已经成熟， 是近期内可以产业化的车辆。 混合动力电动车的优点是能充分利用现 在的燃油车的生产线。缺点是仅有“有 限度的”价格下降空间。混合动力能否 在市场上受欢迎，将取决于市场的油价 和政府是否给予政策性鼓励。
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混合动力电动汽车的优势：

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与传统内燃机汽车比较： (1).可使原动机在最佳的工况区域稳定运行， 从而降低发动机的排放污染、噪声和油耗。 (2).在人口密集的商业区、居民区或其它对环 保要求特别严格的地区，可关闭发动机，采用 纯电动方式驱动车辆，实现“零排放”。 (3).通过电动机回收汽车减速和制动时的能量， 进一步降低汽车的能量消耗和排放污染。
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丰田Prius混合动力汽车
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丰田Prius混合动力汽车

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普锐斯是丰田1997年开始批量生产的一 款混合动力轿车，至今在全球范围内已 累计销售逾36万辆。去年9月15日，丰田 与一汽签署混合动力合作协议，就在中 国市场发展与普及性能、质量皆佳的混 合动力汽车开展合作。
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丰田Prius混合动力汽车

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丰田汽车公司是目前走在HEV研究最前沿的汽车公司， 也是世界上最早开始进行HEV研究的汽车公司之一。 现有三款混合电动车型批量投产。他们分别是Pries轿 车、电动4轮驱动Estima小型车和在全世界首次使用了 42V电源系统的软混合动力系统(MILD HYBRID ) Crown轿车。Pries轿车是丰田汽车公司在世界上第一个 推出的HEV。 Pries与丰田“Corolla大小相仿，采用汽 油发动机和电动马达混联装置，发动机是1.5L汽油发 动机，电池组为250个串联的镍氢电池，电池组总质量 仅为75kg， Pries每升汽油的行驶距离达到29.5km ， C02排放量为普通汽车的50%，而CO, HC和NOX的排 放量仅为普通汽车的10%。丰田Pries己经成功销售到 了北美和欧洲一些国家，成为各国所提倡的环保车辆 的首选。 授人以鱼不如授人以渔
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据国内外专家、学者和企业界的研究结 论，从节能和环保两个方面综合考虑，汽 车动力系统将从今天的燃油的内燃机（汽 油机、柴油机、代用燃料发动机）过渡到 内燃机与电动机的混合动力系统，再过渡 到使用蓄电池的纯电动汽车和燃料电池电 动汽车。
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1）“
电动汽车的优点：
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电动汽车，燃料电池汽车，混合动力汽车 和内燃机汽车的比较

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┌─────────┬────┬──────┬──────┬─────┐ │项目 │电动汽车│燃料电池汽车│混合动力汽车│内燃机汽车│ ├─────────┼────┼──────┼──────┼─────┤ │尾气排放 无 │ 无 │ 少量 │ 多│ ├─────────┼────┼──────┼──────┼─────┤ │能量来源 │ │ 较窄 │ - │ 窄 │ ├─────────┼────┼──────┼──────┼─────┤ │能量转换率 │ 高 │ 高 │适中 │ 低 │ ├─────────┼────┼──────┼──────┼─────┤ │高效工况区范围 │ 宽 │ 宽 │ 适中 │ 窄 │ ├─────────┼────┼──────┼──────┼─────┤ │能量回收(再生制动)│ 有 │ 有 │ 有 │ 无 │ ├─────────┼────┼──────┼──────┼─────┤ │行驶里程 │ 短 │ 适中 │ 较长 │ 长 │ └─────────┴────┴──────┴──────┴─────┘
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日本混合电动汽车

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日本混合电动汽车的研究开发早在20世 纪90年代初期就己经进行。与美国不同 的是，日本众多的混合电动汽车研发项 目几乎完全由日本汽车公司自行承担进 行，而且多为单车项目直接面向市场。 因此，日本各大汽车公司目前拥有全球 几乎全部的混合电动汽车市场份额。
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目前电动汽车推广应用中的 困难

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因此，从全世界范围看，由于受电池技术和价 格的制约，纯电动车目前只能在特殊地区－如 大城市市区、商贸、旅游、体育、娱乐中心、 居民小区等作为短途公共交通车，以及特殊地 点、特殊用途－如机场、码头、车站、仓库、 商场等作为特殊运输工具而使用。